一文了解汽车点火系统的发展史

更新日期:2018-12-06 16:21编辑作者:赵雅晴 评论 0 条我要评论

  根据结构分析把汽车点火系统进行分成三种类型,分别是微机控制的点火系统、电子点火系统和触点式点火系统。而这三种系统也分别代表这汽车点火系统的发展本文通过分析汽车三种点火系统的工作原理及优缺点,阐述了汽车点火系统随着科学技术的进步,所不断做出的改进,并对汽车点火系统的发展历程有一个全面的认知。

  

  汽车点火系统的发展史

  一、传统的汽车点火系统

  在汽车早期的第一代点火系统中,触点式点火系统是最早的阶段,它主要是通过凸轮驱动的机械触点来进行控制初级的电路通断,而最终达到在次级回路上面产生高压电。当接通点火开关时,断电器的触点刚好在闭合状态,那么低压电流的回路就会被接通。而低压电流会经过的线路应该是从蓄电池正极开始到电流表A,然后通过点火开关SW到点火线圈+端子,最后到附加电阻然后是点火线圈的另外一个+端子,再经过断电器触点K和搭铁,最终到蓄电池的负极。

  如果断电器的凸轮在旋转的时候顶开触点的时候,低压电流就会被切断,此时次级绕组和初级绕组都会感应到产生电动势。但是因为次级绕组的匝数比较多,所以会有15到25KV的高压电产生。这种高压电完全可以把火花塞电极间隙击穿从而产生电火花,把可燃的混合气点燃。

  如果初级绕组匝数比较少的情况,感应电动势低,一般会在200到300V,为了避免触点产生电火花,保护触点以防烧蚀,所以可以并联一个电容从而把自感电动势进行吸收来让触点受到保护。而这样高压电流会经过的线路是从点火线圈次级绕组到附加电阻,然后经过点火开关SW到电流表A,最后通过蓄电池到搭铁,经过火花塞旁点击到火花塞中性电极到配电器旁电极,经过配电器分火头最后到次级绕组。

  触点式的点火系统的优点是维护方便、价格便宜和结构简单,但是它也有自己的缺点:触点非常容易产生电火花,烧蚀触点,让接触受到影响,特别是发动机的转速比较高的时候,触点闭合的时候较短,不足的高压电会造成高速失火,让发动机在运行的时候无力和抖动。触点式的是机械式,接触会有些不良,金属疲劳和凸轮磨损等故障容易出现。触点式的点火系统,对控制点火提前角是通过真空提前和离心提前进行组成,机械装置完成,不能够精确的控制点火提前角。

  二、电子式的点火系统

  晶体管的技术在发展,集成电路也随之产生,因此我们改进了触点式的点火系统,最后形成了电子式的点火系统。如图1可以看出:

  

  传统的点火系统如以上介绍,断电器触点容易受到烧蚀,因此我们通过改进,把一个开关三极管进行代替触点,让触发信号从而使得三极管的截止和导通,最终让断开和接通初级的电路达到目标,最终产生高压电。这种三极管可以起到开关作用,我们也称它点火模块或是点火控制器。点火控制器的触发信号主要有霍尔式、光电式和磁电式等多种方式的信号发生器。而这些信号都发送给点火控制器的控制端,来让电子开关的通断得到控制。电子开关方面也不会有接触不良的反应,而且触点的两端也不会产生火花,这样就把触点式的点火系统中的缺点得到了改进,但是还是不能够把点火提前角精确的控制,因为点火模块是自动调节的,它通过发动机的转速,但是点火模块的复杂程度也会影响调节的精度,因此才会产生不精确的控制。

  三、微机控制的点火系统

  随着微型计算机的迅猛发展,由微电脑控制的发动机已经取代了点火模块的功能。微电脑强大快捷的计算功能和控制功能,能随时检测发动机的转速、水温、爆震信号、负荷的变化以及自动变速箱的工作状况随时根据需要改变点火提前角,达到精确控制的目的。

  

  如图2所示,微机控制点火系主要由各类传感器如车速传感器、曲轴位置传感器、发动机转速传感器、温度传感器、爆燃传感器等) /发动机控制微机(ECU )和点火执行器即点火模块、点火线圈、分电器及火花塞等)三部分组成。水温传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器、曲轴转速传感器等各种传感器把发动机的各种有关信息传

  而微机控制的点火系统主要分成点火执行器、各类传感器和发动机控制微机三个组成部分。而各类传感器主要又有爆燃传感器、温度传感器、发动机转速传感器、曲轴位置传感器和车速传感器等,点火执行器也主要有火花塞、分电器、点火线圈和点火模块等组成。曲轴转速传感器、曲轴位置传感器、爆震传感器和水温传感器等各类传感器都是通过传递发动机的各种相关信息到ECU,然后让ECU综合进行处理之后,向电子点火器发出点火指令IGT,由电子点火器压线圈、火花塞完成点火任务,执行机构将点火执行情况的信号IGT反馈给微机EC整。个控制过程的实现是依靠计算机强大的分析处理数据的能力,根据发动机的不同运行工况不断修正点火提前角以获得最佳的点火时刻,改善发动机性能,使发动机工作时其动力性和经济性达到最佳、排放污染最小。

  总结

  汽车有三种点火系统,本文通过对这三种系统的工作原理和特点进行分析,根据结构分析把汽车点火系统进行分成三种类型,分别是微机控制的点火系统、电子点火系统和触点式点火系统。而这三种系统也分别代表这汽车点火系统的发展,对点火系统的改进都是根据汽车在科技发展上面的成果和运用,而计算机技术的进步和晶体管的发展让汽车点火系统全面的改进和升级。从而探讨了汽车点火系统的发展和进步,根据科学的发展进行不断的改进,最终明确了汽车点火系统在发展过程中的全部,不仅仅可以发到汽车点火系统的发展阶段,还可以了解到它的工作原理以及整个发展过程。

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